微納米曝氣膜：微納米曝氣器的制作方法

　　專(zhuān)利名稱(chēng)：微納米曝氣器的制作方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明涉及用于污水處理、氣浮等的曝氣設(shè)備，特別涉及充氧曝氣裝置，屬于污水 處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)：

　　目前，在污水處理領(lǐng)域中常用的曝氣裝置有以下兩種一是鼓風(fēng)曝氣器，由加壓設(shè) 備、擴(kuò)散裝置和管道系統(tǒng)組成，加壓設(shè)備一般采用回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)，也有采用離心式鼓風(fēng)機(jī)。 為了凈化空氣，其進(jìn)氣管上常裝設(shè)空氣過(guò)濾器，在寒冷地區(qū)，還常在進(jìn)氣管前設(shè)空氣預(yù)熱 器。擴(kuò)散裝置一般有小氣泡擴(kuò)散裝置，例如擴(kuò)散板、擴(kuò)散管或擴(kuò)散盤(pán)等；中氣泡擴(kuò)散裝置， 例如穿孔管；大氣泡擴(kuò)散裝置，例如豎管曝氣等。在污水處理中，為了提高水中溶解氧，一 般采用微孔曝氣裝置，即在擴(kuò)散板、擴(kuò)散管或擴(kuò)散盤(pán)上包裹著微孔合成橡膠膜片，膜片上開(kāi) 有150-200mm的同心圓布置的5000個(gè)自閉式孔眼。這種曝氣裝置普遍存在的不足之處是 曝氣頭易堵塞，造成氣流短路，供氧不均勻，氧利用率降低(一般在10%以下)，維修時(shí)需將 池子內(nèi)污水抽干，造成修理時(shí)間長(zhǎng)，維修成本高等不足。二是射流曝氣器，包括吸入口、水噴 嘴、混合管、擴(kuò)散管和微管等，將污水和活性污泥混合液送入水噴嘴，在射流的行程中形成 一定真空，形成氣、液、固三相混合液，進(jìn)入擴(kuò)散管中形成一定的壓力射流從布水器斜向噴 出，對(duì)水體起到攪拌和充氧的作用。射流曝氣器較之傳統(tǒng)鼓風(fēng)曝氣，動(dòng)力效率和氧利用率有 所提高，氣泡攪動(dòng)和混合液比較均勻，但射流曝氣器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸氣量小，氣泡質(zhì)量差，動(dòng) 力效率低，影響水處理成本，而且經(jīng)射流器噴出的氣水混合物由于沒(méi)有霧化，微氣泡在上升 過(guò)程中，在水壓下若干個(gè)拼合在一起形成大氣泡，很快浮出水面，造成能源浪費(fèi)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種適用于污水處理中提高氧利 用率的微納米曝氣器，該微納米曝氣器能使氣水均勻混合后產(chǎn)生霧狀液體噴出，并能長(zhǎng)時(shí) 間滯留在水體中，保持水體中溶解氧在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)維持在較高水平。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括一個(gè)外形呈圓柱體的金屬外套，金屬外套的正中 側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)氣水混合室，氣水混合室與金屬外套之間連通一個(gè)擴(kuò)散管，氣水混合室入 口端處設(shè)有一個(gè)氣水噴嘴，氣水混合室的側(cè)部開(kāi)有一個(gè)壓縮空氣入口 ；在金屬外套中心同 軸設(shè)置一個(gè)兩端為噴射出口的微孔塑料圓管，微孔塑料圓管與金屬外套之間緊密配合設(shè)置 聚四氟乙烯塑料片，微孔塑料圓管側(cè)壁上布滿有微孔，該微孔的孔徑為1 3μπι，微孔塑料 圓管外壁上包裹有多層蜂窩狀帶孔的聚四氟乙烯塑料片，每層所述聚四氟乙烯塑料片上的 微孔互相錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。本發(fā)明較之傳統(tǒng)微孔曝氣和射流曝氣具有如下有益效果1、從噴射出口中噴射出來(lái)的液體呈霧狀，氣泡直徑為納米級(jí)，與霧化的水汽在水 體中一起上升，與水體接觸面積大，停留時(shí)間長(zhǎng)，傳質(zhì)速率系數(shù)大，溶解氧高，在氧分子浮出 水面時(shí)，不會(huì)形成大氣泡而造成不必要的能耗浪費(fèi)。

　　2、無(wú)需大面積供氣，一套曝氣系統(tǒng)只需附有四個(gè)本發(fā)明微納米曝氣器，均勻分布 在與壓縮管所連接的兩條支管的四端，從一端噴射出來(lái)的氣水混合霧狀體長(zhǎng)度可達(dá)1 2m，兩端噴射出口射出來(lái)的氣水混合霧狀體長(zhǎng)度可達(dá)2 4m，所以一套微納米曝氣器服務(wù) 面積直徑可達(dá)2 4m，這樣就避免了要布置太多曝氣頭所帶來(lái)的麻煩，長(zhǎng)時(shí)間使用不會(huì)發(fā) 生阻塞、氣流短路、溶解氧降低和維修操作不便等現(xiàn)象。3、本發(fā)明吸氣方式有別于普通射流曝氣，無(wú)喉管和擴(kuò)散管，在水泵高速旋轉(zhuǎn)下氣 流直接進(jìn)入泵腔被打碎成小氣泡，經(jīng)壓縮管直接進(jìn)入微納米曝氣器被霧化。

　　圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.氣水噴嘴；2.壓縮空氣入口 ；3.氣水混合室；4.擴(kuò)散管；5.金屬外套； 6.聚四氟乙烯塑料片；7.噴射出口 ；8.微孔塑料圓管。

　　具體實(shí)施例方式如圖1，本發(fā)明由氣水噴嘴1、壓縮空氣入口 2、氣水混合室3、擴(kuò)散管4、金屬外套 5、聚四氟乙烯塑料片6、噴射出口 7、微孔塑料圓管8組成。其中，金屬外套5的外形呈圓柱 體，微孔塑料圓管8是一種空心塑料管，在微孔塑料圓管8與金屬外套5之間緊密配合安裝 聚四氟乙烯塑料片6。在金屬外套5的正中側(cè)壁上設(shè)一個(gè)氣水混合室3，氣水混合室3與金 屬外套5之間連通一個(gè)擴(kuò)散管4，擴(kuò)散管4連通金屬外套5。在氣水混合室3入口端安裝一 個(gè)氣水噴嘴1，氣水噴嘴1連接外部的氣水混合泵。氣水混合室3的側(cè)部開(kāi)有一個(gè)壓縮空氣 入口 2。在金屬外套5的中心位置同軸設(shè)置一個(gè)兩端為噴射出口 7的微孔塑料圓管8，兩端 的兩個(gè)噴射出口 7的出口直徑之和應(yīng)小于擴(kuò)散管4的氣水混合液入口直徑。微孔塑料圓管 8的側(cè)壁上布滿了微孔，該微孔的孔徑為1 3μπι，在微孔塑料圓管8上包裹著多層蜂窩狀 帶孔的聚四氟乙烯塑料片6，每層聚四氟乙烯塑料片6上的微孔互相錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。本發(fā)明在工作時(shí)，啟動(dòng)連接氣水噴嘴1的氣水混合泵，空氣在泵腔中打碎成小氣 泡，與水充分混合進(jìn)入氣水混合室3，同時(shí)，壓縮空氣經(jīng)壓縮管道射流，通過(guò)壓縮空氣入口 2 也進(jìn)入氣水混合室3，氣體與水流的相互作用使流體形成脈沖表面波并導(dǎo)致水流破裂成滴 狀液體，液滴以高速?zèng)_撞壓縮空氣，將它粉碎成微小氣泡，充分混合后從氣水混合室3和擴(kuò) 散管4進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的金屬外套5，聚四氟乙烯塑料片6連同微孔塑料圓管8也高速旋轉(zhuǎn)， 由于每層聚四氟乙烯塑料片6上的微孔互相錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，使氣水混合液在撞擊過(guò)程中能做切 割運(yùn)動(dòng)，被霧化，這樣，氣泡經(jīng)過(guò)不斷切割后從微孔塑料圓管8兩端的噴射出口 7射出，氣水 呈霧狀，在水體中緩慢上升，霧化后的氣水混合液比表面積大，在水體中停留時(shí)間較長(zhǎng)，水 體溶解氧保持在一定水平長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)下降，氧利用率增高，達(dá)到35%以上，且全程阻力損失 小于 0. 015MPa。

　　權(quán)利要求

　　1.一種微納米曝氣器，包括一個(gè)外形呈圓柱體的金屬外套(5)，其特征是金屬外套 (5)的正中側(cè)壁上是一個(gè)氣水混合室(3)，氣水混合室(3)與金屬外套(5)之間連通一個(gè)擴(kuò) 散管(4)，氣水混合室(3)入口端處設(shè)有一個(gè)氣水噴嘴(1)，氣水混合室(3)的側(cè)部開(kāi)有一 個(gè)壓縮空氣入口(2)；在金屬外套(5)的中心同軸設(shè)置一個(gè)兩端為噴射出口(7)的微孔塑 料圓管(8)，微孔塑料圓管(8)與金屬外套(5)之間緊密配合有聚四氟乙烯塑料片(6)，微 孔塑料圓管⑶側(cè)壁上布滿微孔，該微孔的孔徑為1 3 μ m，微孔塑料圓管⑶外壁上包裹 有多層蜂窩狀帶孔的聚四氟乙烯塑料片(6)，每層所述聚四氟乙烯塑料片(6)上的微孔互 相錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納米曝氣器，其特征是微孔塑料圓管(8)兩端的兩個(gè)噴 射出口(7)的出口直徑之和小于擴(kuò)散管(4)的氣水混合液入口直徑。

　　全文摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)一種用于污水處理、氣浮等的微納米曝氣器，金屬外套正中側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)氣水混合室，氣水混合室與金屬外套之間連通一個(gè)擴(kuò)散管，氣水混合室入口端處設(shè)一個(gè)氣水噴嘴，氣水混合室側(cè)部開(kāi)有一個(gè)壓縮空氣入口；在金屬外套的中心同軸設(shè)置一個(gè)兩端為噴射出口的微孔塑料圓管，微孔塑料圓管與金屬外套之間緊密配合聚四氟乙烯塑料片，微孔塑料圓管側(cè)壁上布滿孔徑為1～3μm的微孔，微孔塑料圓管外壁上包裹有多層蜂窩狀帶孔的聚四氟乙烯塑料片，每層聚四氟乙烯塑料片上的微孔互相錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。本發(fā)明從噴射出口中噴射出來(lái)的液體呈霧狀，氣泡直徑為納米級(jí)，與霧化的水汽在水體中一起上升，與水體接觸面積大，停留時(shí)間長(zhǎng)，傳質(zhì)速率系數(shù)大，溶解氧高。

　　文檔編號(hào)C02F1/24GKSQ

　　公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日

　　發(fā)明者唐璐, 姚倩, 張鳳娥, 李定龍, 雷春生 申請(qǐng)人:常州大學(xué)

微納米曝氣膜：微納米氣泡曝氣污水處理的探討

　　原標(biāo)題：微納米氣泡曝氣污水處理的探討

　　覺(jué)得溶氣水里釋放的微納米氣泡表層包囊著一層層全透明的延展性收縮水，除排序松散的表層泡膜在上調(diào)全過(guò)程中受水的浮力和摩擦阻力的危害而流動(dòng)性外，其里層泡膜與氣體一塊兒組成平穩(wěn)的微納米氣泡而上調(diào)，經(jīng)混凝劑脫穩(wěn)匯集、絮凝產(chǎn)生的軟性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)絮粒具備必須的產(chǎn)能過(guò)剩自由能和憎水基團(tuán)·微納米氣泡和絮粒黏附功效關(guān)鍵是下列要素綜合性功效的結(jié)果：

　　（1）微納米氣泡與絮粒共聚變大；

　　（2）絮粒的網(wǎng)捕、包卷和鐵路橋功效；

　　（3）氣泡與絮粒撞擊黏附·

　　傭微納米氣泡曝氣解決黑臭水體具備非常好的實(shí)際效果，對(duì)黑臭廢水的解決實(shí)際效果微納米氣泡曝氣>一般曝氣>無(wú)曝氣方法，微納米氣泡曝氣方法與一般曝氣方法對(duì)比，對(duì)水樣的溶氧（DO）濃度值提升了2、3 mg/L,對(duì)化學(xué)需氧量 (COD)、氨氮和總磷的去除率各自提升了12％，10％和 9％，對(duì)土臭素（Geosmin）和2·甲基異莰醇（2·MIB）的去除率各自提升16％和12％，對(duì)水質(zhì)飽和度和渾濁度的改進(jìn)實(shí)際效果更強(qiáng)·張磊等[2刂的研宄得出結(jié)論：

　　(I)根據(jù)SPG膜微納米氣泡曝氣的生物體管式反應(yīng)器能保持長(zhǎng)期性持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)作，是微納米氣泡曝氣與污水好氧微生物解決融合的行得通方法；

　　（2）SPG膜的氣體滲透性受膜表層特性及直徑危害，疏水溶性膜的氣體滲透性好于吸水性膜，直徑越大，氣體滲透性越高·必須的SPG膜氣體通量下，管式反應(yīng)器內(nèi)的溶吸氧濃度關(guān)鍵受有機(jī)化學(xué)負(fù)載危害；

　　（3）較優(yōu)的 COD解決工作能力為6 · 88 kg/(m2?d)（以SPG膜總面積計(jì)）·氨氮的除去關(guān)鍵受溶氧濃度值及生物體內(nèi)氧外擴(kuò)散對(duì)流傳熱危害，在高有機(jī)化學(xué)負(fù)載下生物體內(nèi)出現(xiàn)同歩硝化反硝化；

　　（4）根據(jù)微納米氣泡曝氣的生物體管式反應(yīng)器的氧使用率明顯高過(guò)傳統(tǒng)式曝氣方法，在提升運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)下，氧使用率貼近100％· 龐志研等、在廣州白云湖水利水電工程不一樣海域布局9套微納米氣泡產(chǎn)生設(shè)備，對(duì)其曝氣實(shí)際效果開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研宄，單套曝'氣設(shè)備企業(yè)間距均值充氧實(shí)際效果達(dá)0彐6％/m，水流量越來(lái)越快企業(yè)時(shí)間間距內(nèi)溶氧的增長(zhǎng)幅度越低，單套曝氣設(shè)備企業(yè)時(shí)間的均值增長(zhǎng)幅度為6 · 684％/min，每件設(shè)備水處理費(fèi)為 0 · 0019元/．該設(shè)備對(duì)白云湖工程項(xiàng)目水體溶氧改進(jìn)有必須功效·張奎興等[23]以湘江流域某支涌為研宄另一半，研宄AH型超μm氣泡產(chǎn)生水處理裝置整治廢水的工作能力，

　　結(jié)果說(shuō)明，微納米氣泡設(shè)備能明顯減少生化需氧量（BOD）和總磷及氨氮含水量，解決后溶氧人力度提升，水體大大提高，對(duì)超偽劣水（COD>500 mg/L)的COD和BOD去除率達(dá)70％左右，氨氮和總磷也大幅除去，除去飽和度也不錯(cuò)，大大的減輕了該支涌的水體環(huán)境污染工作壓力，解決成本費(fèi)為0．277元/t，花費(fèi)較低·郭昌梓等選用輪著拌和一曝氣 SBR系統(tǒng)模擬氧化溝的運(yùn)作方法，討論分點(diǎn)曝氣和按段曝氣對(duì)氮磷的除去實(shí)際效果，

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微納米曝氣膜：河道污水處理用微納米曝氣技術(shù)

　　申請(qǐng)日2020.12.06

　　公開(kāi)(公告)日2020.02.15

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F7/00

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種河道污水處理用微納米曝氣裝置，涉及微納米曝氣技術(shù)領(lǐng)域。該河道污水處理用微納米曝氣裝置，包括曝氣機(jī)、曝氣管、防堵框、短管和長(zhǎng)管，所述曝氣管的進(jìn)氣端固定安裝在曝氣機(jī)的出氣口處，防堵框固定安裝在曝氣管的出氣端，短管與長(zhǎng)管呈交錯(cuò)狀固定連接在曝氣管的出氣端并與曝氣管的內(nèi)腔連通，所述防堵框包括框體、轉(zhuǎn)軸、彎曲板、隔砂網(wǎng)、阻水透氣膜、除砂機(jī)構(gòu)和通氣機(jī)構(gòu)。該河道污水處理用微納米曝氣裝置，硬物撞擊框體時(shí)逐個(gè)帶動(dòng)彎曲板相互貼合，并在彎曲板均相互貼合且向右傾斜的情況下將硬物沿著彎曲板外表面移出，同時(shí)通過(guò)扭轉(zhuǎn)彈簧緩沖硬物對(duì)彎曲板的撞擊力，使得彎曲板在被硬物撞擊轉(zhuǎn)動(dòng)后進(jìn)行自主復(fù)位。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種河道污水處理用微納米曝氣裝置，包括曝氣機(jī)(1)、曝氣管(2)、防堵框(3)、短管(4)和長(zhǎng)管(5)，其特征在于：所述曝氣管(2)的進(jìn)氣端固定安裝在曝氣機(jī)(1)的出氣口處，防堵框(3)固定安裝在曝氣管(2)的出氣端，短管(4)與長(zhǎng)管(5)呈交錯(cuò)狀固定連接在曝氣管(2)的出氣端并與曝氣管(2)的內(nèi)腔連通;

　　所述防堵框(3)包括框體(31)、轉(zhuǎn)軸(32)、彎曲板(33)、隔砂網(wǎng)(34)、阻水透氣膜(35)、除砂機(jī)構(gòu)(36)和通氣機(jī)構(gòu)(37)，轉(zhuǎn)軸(32)的數(shù)量為六個(gè)，且呈列狀分布的六個(gè)轉(zhuǎn)軸(32)的上下兩端分別活動(dòng)連接在框體(31)內(nèi)壁的上下兩側(cè)，彎曲板(33)的中后部套裝在轉(zhuǎn)軸(32)上，隔砂網(wǎng)(34)的左右兩側(cè)分別固定連接在每?jī)蓚€(gè)相鄰彎曲板(33)相對(duì)一側(cè)的前側(cè)，阻水透氣膜(35)的左右兩側(cè)分別固定連接在每?jī)蓚€(gè)相鄰彎曲板(33)相對(duì)一側(cè)的中后側(cè)，且位于框體(31)內(nèi)腔最左側(cè)和最右側(cè)的兩個(gè)彎曲板(33)相對(duì)框體(31)內(nèi)壁的一側(cè)與框體(31)內(nèi)壁左右兩側(cè)之間也固定連接有阻水透氣膜(35)，長(zhǎng)管(5)的底端貫穿阻水透氣膜(35)的底部，除砂機(jī)構(gòu)(36)的數(shù)量為六組，且六組除砂機(jī)構(gòu)(36)呈列狀等距固定安裝在單個(gè)彎曲板(33)內(nèi)，通氣機(jī)構(gòu)(37)的數(shù)量為六組，且六組通氣機(jī)構(gòu)(37)分別位于每個(gè)彎曲板(33)左側(cè)的后側(cè);

　　所述除砂機(jī)構(gòu)(36)包括空腔(3601)、噴氣管(3602)、卡口(3603)、安裝槽(3604)、固定片(3605)、復(fù)位彈簧(3606)、接觸片(3607)、通氣管(3608)、通口(3609)、接觸件(3610)和閉合片(3611)，所述空腔(3601)呈彎曲狀開(kāi)設(shè)在彎曲板(33)內(nèi)，噴氣管(3602)的后端插接在彎曲板(33)右側(cè)的前側(cè)并與空腔(3601)的內(nèi)腔連通，卡口(3603)開(kāi)設(shè)在空腔(3601)的內(nèi)壁后側(cè)并貫穿彎曲板(33)的背面，安裝槽(3603)開(kāi)設(shè)在空腔(3601)內(nèi)側(cè)壁的后部，固定片(3605)的正面固定連接在安裝槽(3603)內(nèi)壁的前側(cè)，復(fù)位彈簧(3606)的前端固定連接在固定片(3605)的背面，接觸片(3607)的正面固定連接在復(fù)位彈簧(3606)的后端，且接觸片(3607)的側(cè)表面滑動(dòng)連接在安裝槽(3604)的內(nèi)側(cè)壁，通氣管(3608)的前端貫穿固定片(3605)的正面，且通氣管(3608)的后端靠近開(kāi)設(shè)在接觸片(3607)中部的通口(3609)，通口(3609)的前后兩端分別貫穿接觸片(3607)的前后兩側(cè)，形狀呈倒L形的接觸件(3610)的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)接觸件(3610)對(duì)稱(chēng)連接在通口(3609)內(nèi)壁的左右兩側(cè)，閉合片(3611)的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)閉合片(3611)的相背一側(cè)分別鉸接在通氣管(3608)內(nèi)壁左右兩側(cè)的后側(cè)內(nèi)，閉合片(3611)與通氣管(3608)鉸接的銷(xiāo)軸上套裝有扭轉(zhuǎn)彈簧，且扭轉(zhuǎn)彈簧的兩端分別插接在閉合片(3611)和通氣管(3608)的內(nèi)壁內(nèi)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河道污水處理用微納米曝氣裝置，其特征在于：所述通氣機(jī)構(gòu)(37)包括轉(zhuǎn)桿(371)、套筒(372)、連接桿(373)和接觸球(374)，轉(zhuǎn)桿(371)的上下兩端分別活動(dòng)連接在框體(31)內(nèi)壁的上下兩側(cè)內(nèi)，套筒(372)套裝在轉(zhuǎn)桿(371)上，連接桿(373)的后端呈排狀固定連接在套筒(372)的側(cè)表面，接觸球(374)固定連接在連接桿(373)相背套筒(372)的一端，且接觸球(374)的右側(cè)與彎曲板(33)左側(cè)的后側(cè)接觸。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種河道污水處理用微納米曝氣裝置，其特征在于：所述接觸球(374)包括球體(3741)和Y形槽(3742)，Y形槽(3742)開(kāi)設(shè)在球體(3741)內(nèi)，且Y形槽(3742)的兩個(gè)分叉端分別貫穿球體(3741)靠近連接桿(373)一側(cè)的左右兩側(cè)，Y形槽(3742)的前端貫穿球體(3741)相背連接桿(373)的一側(cè)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河道污水處理用微納米曝氣裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)軸(32)活動(dòng)連接在框體(31)內(nèi)壁底部的一端套接有扭轉(zhuǎn)彈簧，且扭轉(zhuǎn)彈簧的左右兩側(cè)分別插接在框體(31)的內(nèi)底部和轉(zhuǎn)軸(32)內(nèi)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河道污水處理用微納米曝氣裝置，其特征在于：所述隔砂網(wǎng)(34)的孔隙呈漏斗狀，且隔砂網(wǎng)(34)的孔隙內(nèi)腔呈上窄下寬狀。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河道污水處理用微納米曝氣裝置，其特征在于：所述彎曲板(33)左側(cè)的后側(cè)呈彎曲狀，卡口(3603)的內(nèi)左壁呈向外傾斜狀。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種河道污水處理用微納米曝氣裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及微納米曝氣技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種河道污水處理用微納米曝氣裝置。

　　背景技術(shù)

　　在河道污水治理過(guò)程中，微納米曝氣法相較于其他處理方式，具有減少水體營(yíng)養(yǎng)鹽含量、消除藻類(lèi)水華以及改善水色與透明度的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)在河道上游周?chē)惭b微納米曝氣機(jī)，并將曝氣管伸至接近河道底部的位置，這樣使得產(chǎn)生的微納米氣泡的擴(kuò)散范圍以及凈化深度得到了極錦工提高，而河道中的河水具有泥沙多，且含有較多現(xiàn)代生活垃圾的特點(diǎn)，河道中的污水在流經(jīng)曝氣管時(shí)，水中的較硬垃圾容易與管頭碰撞，由于污水處理是一個(gè)需要長(zhǎng)期持續(xù)的過(guò)程，因此無(wú)法在管頭被撞擊至損傷時(shí)直接進(jìn)行曝氣管的更換，為避免雜質(zhì)進(jìn)入管內(nèi)，大多通過(guò)設(shè)置隔離網(wǎng)的方式來(lái)達(dá)到防雜效果，河水流動(dòng)時(shí)夾帶的砂礫與網(wǎng)體發(fā)生摩擦?xí)r，極易卡在網(wǎng)體的縫隙內(nèi)，長(zhǎng)期累積后容易造成網(wǎng)眼堵塞無(wú)法正常排出微納米氣泡的情況，因此需要針對(duì)河道中隨水流流動(dòng)對(duì)曝氣造成影響的雜質(zhì)與垃圾提出一種新型河道微納米曝氣裝置。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種河道污水處理用微納米曝氣裝置，該河道污水處理用微納米曝氣裝置避免了河道河水中流動(dòng)的雜質(zhì)與垃圾對(duì)微納米曝氣造成影響。

　　為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種河道污水處理用微納米曝氣裝置，包括曝氣機(jī)、曝氣管、防堵框、短管和長(zhǎng)管，所述曝氣管的進(jìn)氣端固定安裝在曝氣機(jī)的出氣口處，防堵框固定安裝在曝氣管的出氣端，短管與長(zhǎng)管呈交錯(cuò)狀固定連接在曝氣管的出氣端并與曝氣管的內(nèi)腔連通。

　　所述防堵框包括框體、轉(zhuǎn)軸、彎曲板、隔砂網(wǎng)、阻水透氣膜、除砂機(jī)構(gòu)和通氣機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸的數(shù)量為六個(gè)，且呈列狀分布的六個(gè)轉(zhuǎn)軸的上下兩端分別活動(dòng)連接在框體內(nèi)壁的上下兩側(cè)，彎曲板的中后部套裝在轉(zhuǎn)軸上，隔砂網(wǎng)的左右兩側(cè)分別固定連接在每?jī)蓚€(gè)相鄰彎曲板相對(duì)一側(cè)的前側(cè)，阻水透氣膜的左右兩側(cè)分別固定連接在每?jī)蓚€(gè)相鄰彎曲板相對(duì)一側(cè)的中后側(cè)，且位于框體內(nèi)腔最左側(cè)和最右側(cè)的兩個(gè)彎曲板相對(duì)框體內(nèi)壁的一側(cè)與框體內(nèi)壁左右兩側(cè)之間也固定連接有阻水透氣膜，長(zhǎng)管的底端貫穿阻水透氣膜的底部，除砂機(jī)構(gòu)的數(shù)量為六組，且六組除砂機(jī)構(gòu)呈列狀等距固定安裝在單個(gè)彎曲板內(nèi)，通氣機(jī)構(gòu)的數(shù)量為六組，且六組通氣機(jī)構(gòu)分別位于每個(gè)彎曲板左側(cè)的后側(cè)。

　　所述除砂機(jī)構(gòu)包括空腔、噴氣管、卡口、安裝槽、固定片、復(fù)位彈簧、接觸片、通氣管、通口、接觸件和閉合片，所述空腔呈彎曲狀開(kāi)設(shè)在彎曲板內(nèi)，噴氣管的后端插接在彎曲板右側(cè)的前側(cè)并與空腔的內(nèi)腔連通，卡口開(kāi)設(shè)在空腔的內(nèi)壁后側(cè)并貫穿彎曲板的背面，安裝槽開(kāi)設(shè)在空腔內(nèi)側(cè)壁的后部，固定片的正面固定連接在安裝槽內(nèi)壁的前側(cè)，復(fù)位彈簧的前端固定連接在固定片的背面，接觸片的正面固定連接在復(fù)位彈簧的后端，且接觸片的側(cè)表面滑動(dòng)連接在安裝槽的內(nèi)側(cè)壁，通氣管的前端貫穿固定片的正面，且通氣管的后端靠近開(kāi)設(shè)在接觸片中部的通口，通口的前后兩端分別貫穿接觸片的前后兩側(cè)，形狀呈倒L形的接觸件的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)接觸件對(duì)稱(chēng)連接在通口內(nèi)壁的左右兩側(cè)，閉合片的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)閉合片的相背一側(cè)分別鉸接在通氣管內(nèi)壁左右兩側(cè)的后側(cè)內(nèi)，閉合片與通氣管鉸接的銷(xiāo)軸上套裝有扭轉(zhuǎn)彈簧，且扭轉(zhuǎn)彈簧的兩端分別插接在閉合片和通氣管的內(nèi)壁內(nèi)。

　　優(yōu)選的，所述通氣機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)桿、套筒、連接桿和接觸球，轉(zhuǎn)桿的上下兩端分別活動(dòng)連接在框體內(nèi)壁的上下兩側(cè)內(nèi)，套筒套裝在轉(zhuǎn)桿上，連接桿的后端呈排狀固定連接在套筒的側(cè)表面，接觸球固定連接在連接桿相背套筒的一端，且接觸球的右側(cè)與彎曲板左側(cè)的后側(cè)接觸。

　　優(yōu)選的，所述接觸球包括球體和Y形槽，Y形槽開(kāi)設(shè)在球體內(nèi)，且Y形槽的兩個(gè)分叉端分別貫穿球體靠近連接桿一側(cè)的左右兩側(cè)，Y形槽的前端貫穿球體相背連接桿的一側(cè)。

　　優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接在框體內(nèi)壁底部的一端套接有扭轉(zhuǎn)彈簧，且扭轉(zhuǎn)彈簧的左右兩側(cè)分別插接在框體的內(nèi)底部和轉(zhuǎn)軸內(nèi)。

　　優(yōu)選的，所述隔砂網(wǎng)的孔隙呈漏斗狀，且隔砂網(wǎng)的孔隙內(nèi)腔呈上窄下寬狀。

　　優(yōu)選的，所述彎曲板左側(cè)的后側(cè)呈彎曲狀，卡口的內(nèi)左壁呈向外傾斜狀。

　　相較于現(xiàn)有技術(shù)：

　　本發(fā)明提供了一種河道污水處理用微納米曝氣裝置。具備以下有益效果：

　　(1)、該河道污水處理用微納米曝氣裝置，通過(guò)將彎曲板套裝在轉(zhuǎn)軸上，從而能夠使得河水中較硬物體與彎曲板碰撞時(shí)，位于框體內(nèi)腔最左側(cè)的彎曲板能夠以轉(zhuǎn)軸為軸心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并與下一塊彎曲板接觸，從而使得硬物撞擊框體時(shí)逐個(gè)帶動(dòng)彎曲板相互貼合，并在彎曲板均相互貼合且向右傾斜的情況下將硬物沿著彎曲板外表面移出，避免了硬物卡在框體內(nèi)的情況出現(xiàn)，同時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)軸上扭轉(zhuǎn)彈簧的配合設(shè)置能夠有效緩沖硬物對(duì)彎曲板的撞擊力，并能夠使得彎曲板在被硬物撞擊轉(zhuǎn)動(dòng)后進(jìn)行自主復(fù)位。

　　(2)、該河道污水處理用微納米曝氣裝置，通過(guò)在彎曲板之間連接隔砂網(wǎng)，以及隔砂網(wǎng)孔隙形狀的特殊設(shè)計(jì)，從而能夠在有效避免砂礫進(jìn)入彎曲板之間堵塞阻水透氣膜的同時(shí)將砂礫卡在孔隙中，長(zhǎng)時(shí)間累積砂礫并在河水流動(dòng)的狀態(tài)下使隔砂網(wǎng)牽動(dòng)彎曲板，通過(guò)彎曲板轉(zhuǎn)動(dòng)使得接觸球移入卡口內(nèi)并使得短管排出的氣體經(jīng)由空腔和噴氣管?chē)姵觯浜细羯熬W(wǎng)孔隙漏斗狀的特殊設(shè)計(jì)，便于收集氣體并經(jīng)由孔隙排出，從而能夠?qū)⒖紫吨械纳暗[沖出，使得彎曲板具有在累積較多砂礫后自動(dòng)進(jìn)行除砂的功能。

　　(3)、該河道污水處理用微納米曝氣裝置，由于彎曲板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)使接觸球移入卡口內(nèi)，則導(dǎo)致彎曲板在遭受硬物撞擊發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同樣會(huì)將短管排出的氣體經(jīng)由噴氣管?chē)姵觯ㄟ^(guò)噴氣管能夠使得彎曲板在相互貼合時(shí)之間具有一定空隙，氣體經(jīng)由空隙排出時(shí)由于彎曲板形狀的特殊設(shè)計(jì)，從而能夠?qū)ρ刂鴱澢逡苿?dòng)的硬物起到助推效果，進(jìn)一步加快了硬物遠(yuǎn)離框體的速度，從而更加有效地避免了硬物卡在彎曲板之間的情況出現(xiàn)。

　　(4)、該河道污水處理用微納米曝氣裝置，通過(guò)在通氣管內(nèi)設(shè)置閉合片，以及閉合片內(nèi)扭轉(zhuǎn)彈簧的特殊設(shè)計(jì)，使得在非啟動(dòng)狀態(tài)下通氣管是密封不通氣的，從而能夠避免在無(wú)需除砂時(shí)除砂機(jī)構(gòu)與通氣機(jī)構(gòu)運(yùn)作將短管排出的氣體導(dǎo)入通氣管內(nèi)的情況出現(xiàn)，從而能夠避免影響到微納米氣泡排出效率的情況出現(xiàn)，并通過(guò)阻水透氣膜的特殊設(shè)計(jì)，使得河水中雜質(zhì)不易進(jìn)入框體內(nèi)部形成水垢，且可將短管排出的氣體經(jīng)由阻水透氣膜排出，同樣達(dá)到了對(duì)河水的曝氣處理效果。

　　(5)、該河道污水處理用微納米曝氣裝置，通過(guò)在球體內(nèi)開(kāi)設(shè)Y形槽，從而使得球體在進(jìn)入卡口內(nèi)并與接觸片接觸時(shí)下壓接觸片，接觸件隨著接觸片移動(dòng)并擠壓打開(kāi)閉合片，使得短管排出的氣體經(jīng)由Y形槽、通口和通氣管排入空腔內(nèi)，保證了后續(xù)除砂以及助推硬物的功能。

微納米曝氣膜：科技創(chuàng)新：微納米氣泡曝氣技術(shù)的應(yīng)用

　　原標(biāo)題：科技創(chuàng)新：微納米氣泡曝氣技術(shù)的應(yīng)用

　　微納米曝氣技術(shù)是一項(xiàng)新型的水處理技術(shù)。微納米曝氣技術(shù)是通過(guò)微納米氣泡快速發(fā)生裝置，把氣體（如：空氣、氧氣、臭氧等）用高速旋回切割方式溶入水中，產(chǎn)生直徑小于50微米的氣泡，從而將氣體快速、高效地溶入水中。微納米氣泡水可以提高氣體的溶解效率，滿足對(duì)水體進(jìn)行處理的要求。

　　與傳統(tǒng)曝氣方式相比，微納米氣泡水具有氣泡小、比表面積大、上升速度慢、水中停留長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。微納米氣泡水通過(guò)曝空氣（或氧氣），能夠增加水中溶解氧。實(shí)驗(yàn)表明，微納米氣泡水比普通水的含氧量更高、衰減速度更慢，更能夠適應(yīng)水處理中曝氣的需要。微納米曝氣技術(shù)能夠把臭氧快速、高效地溶入水中，形成高濃度的微納米氣泡臭氧水，利用臭氧的強(qiáng)氧化作用分解有機(jī)污染物。在水處理工藝中，通過(guò)微納米臭氧氣泡水的消毒工藝和微納米富氧氣泡水的增氧工藝的結(jié)合，能夠起到綜合治理的效果。因此可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及生活用水的處理中。

　　微納米氣泡曝氣技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在消毒、增氧以及綜合治理等幾個(gè)方面。

　　土壤消毒

　　在保護(hù)地栽培的蔬菜中，經(jīng)常發(fā)生、危害比較嚴(yán)重的病害有50余種，在這些病害當(dāng)中，除極少數(shù)病害是借助氣流和人們的農(nóng)事活動(dòng)從溫室外面?zhèn)魅胪猓^大多數(shù)真菌性、細(xì)菌性病害和部分病毒性病害，其病菌都是在土壤中或借助病殘?bào)w在土壤中越冬。這些病害的初次侵染，幾乎都是來(lái)自保護(hù)地內(nèi)的土壤。

　　土傳病害的防治走過(guò)了漫長(zhǎng)的歷程，從殺生性的土壤消毒劑如氯化苦、溴甲烷以及多種殺菌劑的應(yīng)用發(fā)展到生物防治。

　　溫室土壤消毒系統(tǒng)：以灌溉水源為殺菌介質(zhì)，利用微納米曝氣技術(shù)產(chǎn)生高濃度臭氧水，對(duì)保護(hù)地內(nèi)土壤和空氣進(jìn)行聯(lián)合殺菌消毒，同時(shí)該系統(tǒng)集成了先進(jìn)的物理、化學(xué)、生物技術(shù)，能夠有效緩解土壤真菌、細(xì)菌、病毒等土傳病害的侵?jǐn)_。研究證明，臭氧能夠有效殺滅引起枯萎和軟腐病等病原性真菌和細(xì)菌，以及引起病毒病的花葉病毒等。

　　灌溉廢水消毒

　　灌溉廢水主要指開(kāi)放無(wú)土栽培系統(tǒng)中的廢舊營(yíng)養(yǎng)液，本身危害性并不大，但在排放量多時(shí)，會(huì)引起地下水污染和湖沼的富營(yíng)養(yǎng)化等問(wèn)題，因此需要除去其中的肥料成分；廢舊營(yíng)養(yǎng)液含有肥料成分，經(jīng)殺菌、消毒、除去阻礙生長(zhǎng)的物質(zhì)后，可廣泛應(yīng)用在耕地中作為液肥施用，但必須掌握廢液中的成分量，將其納入土耕栽培的施肥設(shè)計(jì)中。

　　無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液消毒系統(tǒng)：利用微納米曝氣技術(shù)向廢舊營(yíng)養(yǎng)液通入臭氧，利用臭氧的強(qiáng)氧化性殺滅營(yíng)養(yǎng)液中的病原菌。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于廢舊營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行有效殺菌、消毒；無(wú)毒無(wú)殘留；綠色環(huán)保；操作簡(jiǎn)便，易于維護(hù)；處理后的營(yíng)養(yǎng)液可在耕地中作為液肥施用。

　　飲用水消毒

　　生活飲用水處理技術(shù)及其工藝在20 世紀(jì)初期就已形成雛形，并在飲用水處理的實(shí)踐中不斷得以完善。生活飲用水處理工藝的主要去除對(duì)象是水源水中的懸浮物、膠體物和病原微生物等。生活飲用水處理工藝所使用的處理技術(shù)有混凝、沉淀、澄清、過(guò)濾、消毒等，由這些技術(shù)所組成的生活飲用水處理工藝目前仍為世界上大多數(shù)水廠所采用。消毒作為飲用水處理的最后一步，可以向水中通入微納米臭氧氣泡來(lái)滅活水中的病原微生物。

　　營(yíng)養(yǎng)液增氧消毒

　　封閉式無(wú)土栽培系統(tǒng)中的營(yíng)養(yǎng)液可以循環(huán)利用，具有環(huán)境友好、水分和養(yǎng)分利用率高的優(yōu)點(diǎn)，但是營(yíng)養(yǎng)液的長(zhǎng)期循環(huán)使用也會(huì)滋生大量的微生物而侵染植物，空氣中的真菌、細(xì)菌、病毒也會(huì)侵染植物，嚴(yán)重者導(dǎo)致整個(gè)栽培系統(tǒng)癱瘓。水培常因營(yíng)養(yǎng)液缺氧而導(dǎo)致植物爛根，目前常采用泵循環(huán)的方式增氧，但其效率較低，難以滿足作物生長(zhǎng)需要。因此，利用營(yíng)養(yǎng)液增氧消毒裝置，對(duì)營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行增氧、消毒處理。

　　通過(guò)微納米曝氣術(shù)，將氧氣溶入營(yíng)養(yǎng)液中，迅速提高營(yíng)養(yǎng)液的溶氧值，減少水培系統(tǒng)爛根現(xiàn)象的發(fā)生；利用微納米曝氣技術(shù)將臭氧高效快速溶入營(yíng)養(yǎng)液中，可以對(duì)營(yíng)養(yǎng)液中的病原微生物起到瞬間殺滅的效果，有效抑制營(yíng)養(yǎng)液中病害傳播。

　　水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧消毒

　　隨著我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，各種先進(jìn)的水處理技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，工業(yè)化的封閉式循環(huán)水養(yǎng)魚(yú)系統(tǒng)倍受歡迎，變直排水養(yǎng)魚(yú)為循環(huán)水養(yǎng)魚(yú)，可以有效節(jié)約水資源；循環(huán)水養(yǎng)魚(yú)可以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)魚(yú)環(huán)境、條件的有效控制，凈水程序的工作狀態(tài)和水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)都可通過(guò)先進(jìn)儀器檢測(cè)出來(lái)，形成流程非常清晰的養(yǎng)魚(yú)模式，從而大大減少魚(yú)類(lèi)病害的發(fā)生。魚(yú)類(lèi)病害的減少，可在單位空間內(nèi)增加養(yǎng)殖密度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，循環(huán)水養(yǎng)魚(yú)可使成魚(yú)的單產(chǎn)量大幅提高。

　　利用微納米曝氣技術(shù)向養(yǎng)殖水中通入氧氣，保證水體溶氧值以促進(jìn)水產(chǎn)的健康成長(zhǎng)；利用微納米曝氣技術(shù)向養(yǎng)殖水中通入臭氧進(jìn)行水體消毒。

　　水生態(tài)微納米綜合治理船

　　水體生態(tài)綜合治理船將微納米氣泡快速增氧技術(shù)與生物——生態(tài)修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，針對(duì)不同水深水體的生態(tài)修復(fù)對(duì)氧的需求，利用微納米氣泡快速發(fā)生裝置迅速定點(diǎn)增加水體溶解氧，促進(jìn)深層水體的好氧環(huán)境的形成，同時(shí)集成藥劑添加，抑制底層重金屬元素的溶出，增強(qiáng)水中微生物的活性，從水面至水底恢復(fù)良性的生物圈及物質(zhì)循環(huán)，在除去水體表面藻類(lèi)的同時(shí)達(dá)到水質(zhì)凈化和整體水域生態(tài)修復(fù)的目的。這種集成了水力學(xué)、生物學(xué)、生物化學(xué)的低能耗，高效能，環(huán)境友好的水質(zhì)綜合治理水面平臺(tái)符合水體環(huán)境修復(fù)技術(shù)最新的發(fā)展趨勢(shì)。

　　人工濕地的綜合治理

　　人工濕地是處理污水而人為設(shè)計(jì)建造的工程化的濕地系統(tǒng)，其去除污染物的范圍較為廣泛，包括有機(jī)物、氮、磷、懸浮物、微量元素、病原體等，其凈化機(jī)理綜合了物理、化學(xué)和生物的三種作用，供給濕地床除污需要的氧氣；同時(shí)由于發(fā)達(dá)的植物根系及填料表面生長(zhǎng)的生物膜的凈化作用、填料床體的截留及植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收作用，而實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的凈化。其作用機(jī)理包括吸附、滯留、過(guò)濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類(lèi)動(dòng)物的作用。

　　通過(guò)微納米氣泡水可以使人工濕地更高效地完成水體的增氧、消毒，全面提高人工濕地的處理能力，更高效地處理有機(jī)物、氮、磷、病原體等有害物質(zhì)。尤其是微納米氣泡水對(duì)于藻類(lèi)生物的抑制作用，有效抑制藻類(lèi)滋生，從而防止水華現(xiàn)象的發(fā)生。

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